《十天学会智能车》第一讲：什么是智能车

第一讲：什么是智能车一、概述各位读者朋友们大家好，我是宇智波科技的JSIR（一个奇怪的来自好友的称呼），在接下来的几部教程里，将由我来为各位小伙伴们带来智能车的各种入门必备的干货知识。

我本人于2017年硕士毕业于中国海洋大学，无论是在校还是工作后，还依然从事着当初学习的嵌入式行业，于2012年、2013年、2014年参与恩智浦杯全国智能车大赛。

之后，由于一些机缘巧合，我有幸参与了多个高校的智能车培训活动。

在与学弟学妹们的交流中，我感慨良多，尤其是和他人分享和交流自己的知识，帮助嵌入式爱好者提升技术水平的过程中，让我感受到作为一名分享者的快乐。

于是，我在2018年创立了宇智波电子科技有限公司，专门致力于科技创新教育，希望让我们的付出，能够为嵌入式爱好者们带来帮助，传播快乐和创新、创意的灵感。

我们这一代的许多人，学习嵌入式的过程中都拜读过郭天祥老师的51单片机课程，对我们入门单片机和嵌入式设计有着巨大的帮助（在此对郭老师表达诚挚的谢意）。

有那么一天，我的一位在大学任教的好友问我说，何不做一个系列教程，为学习智能车的孩子理清思路，指明方向呢？我听过后觉得这个主意很好啊，说干就干，于是就有了今天的系列教程，今后我们会在文字版教程的基础上，结合车友们的痛点，陆续推出视频系列教程，敬请期待。

也许有的小伙伴会对我们的公司名称感到了兴趣，又看到logo，突然觉得仿佛发现了什么，如果是这样，当你登陆我们的淘宝企业网店时，也许会对漂浮着的祥云颇有感触哦,我们的领域会涉及到高校各种竞赛（智能车、电赛、水下航行器等），以一种更有趣的方式传播知识。

在成文的过程中，如有错误之处，还请大家批评指正，我的联系方式是：Jsir@。

二、智能车的发展例程在这一章节中，我们很荣幸的请到了母校的綦声波老师（参见卓老师公众号“十年磨一剑”的相关文章），为大家讲解智能车的发展例程（资历最老的智能车带队老师之一）。

大家好，我是中国海洋大学的綦声波。

十几年带队参加智能车竞赛的经历，让我收获颇多，也感慨颇多，当看到一届届的学生走进智能车的天地，学习提高并成才，不论未来他们升学还是工作，智能车都是他们四年本科生涯中最值得回忆的一段历程。

下面我就聊一下我所了解的智能车及智能车竞赛。

当前的汽车发展方向，一方面向智能方向发展，甚至取代驾驶员。

例如，正在发展中的google汽车、奔驰无人驾驶汽车等；另一方面由于能源危机及环境污染，向新能源方向发展，例如纯电动汽车或混合动力汽车。

未来的汽车发展将融合上述两个方向，相互借鉴和促进。

就智能车竞赛而言，有基于真实车辆和模型车两种类型。

世界上许多国家都已经有了自行研制开发的无人驾驶汽车，无人驾驶汽车也已经成功地横跨整个美洲大陆。

美国国防部高等计划研究署甚至每年都会组织一次挑战赛，奖励那些在复杂路况下表现的最好的无人驾驶汽车。

这些汽车一般都会有雷达、摄像头、GPS等工具，来帮助车辆探知周围的路况，通过卫星导航信号来拟定最近的行程，并且通过计算机视觉的方式来判断障碍物。

我国的智能车未来挑战赛创办于2009年，是国家自然科学基金委员会重大研究计划“视听觉信息的认知计算”的重要组成部分。

该竞赛目的就是通过在真实物理环境中的比赛交流和检验我国“视听觉信息的认知计算”研究进展，探索高效计算模型，提高计算机对复杂感知信息的理解能力和对海量异构信息的处理效率。

以2017年第九届中国智能车未来挑战赛为例，比赛分为离线测试、高速道路测试和城区道路测试三天进行，其中的高速道路测试首次引入真实交通环境，将自动驾驶车辆与普通车辆同路段行驶。

城区道路测试更加复杂，智能车需要应付的异常情况更多，是真正考验其“智能性”的场所。

由于真实无人驾驶车的研究投入大，试车过程中存在一些危险因素，用来做大学生的智能车比赛平台显然不太现实。

而基于模型车的智能车投资小，可以设计专用跑道进行各种功能测试，集科学性、挑战性、趣味性于一体，其基本原理可以借鉴真实无人驾驶智能车，其研究成果也可以为真实无人驾驶智能车的研究提供参考。

基于模型车的比赛，当前最引人瞩目的就是“飞思卡尔”杯智能车竞赛。

该项比赛起源于韩国，是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCS12单片机为核心的大学生课外科技竞赛。

组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。

2000年智能车比赛首先由韩国汉阳大学承办，每年全韩国大约有100余支大学生队伍参赛，该项赛事得到了众多高校和大学生的欢迎，也逐渐得到了企业界的关注。

这项比赛引入中国后，受到国家层面的重视，并深受相关专业大学生的喜欢，称为“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛（简称“飞赛”，后来飞思卡尔公司被恩智浦公司收购，该竞赛又简称“恩赛”，多亏后来高通收购恩智浦失败了，要不又要被改为“高赛”了，哇塞！哇塞！）。

该竞赛受教育部高等教育司委托，由教育部高等学校自动化专业教学分委员会指导的赛事，下设秘书处，挂靠清华大学。

该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜力，倡导理论研究实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。

竞赛组织运行模式贯彻“政府主导、专家主办、学生主体、社会参与”的16字方针，充分调动各方面参与的积极性。

2006年在清华大学综合体育场举行了第一届智能车竞赛，来自于全国57所大学的112支参赛队伍在模拟赛道上一决胜负。

2007年在上海交通大学举办了第二届智能车竞赛。

本届比赛开始设置分赛区，分为东北赛区、华北赛区、华东赛区、华南赛区和西南赛区。

2008年在东北大学举办了第三届智能车竞赛。

比赛分两个组别——光电组和摄像头组。

竞赛分东北、华北、华东与华南四大赛区进行选拔，西南赛区因地震临时取消，参赛队伍合并到其他赛区。

2009年在北京科技大学举办了第四届智能车竞赛，分赛区恢复为5个赛区，将西南赛区改为西部赛区。

本届竞赛增加了创意组的项目表演。

2010年在杭州电子科技大学举办了第五届智能车竞赛，比赛由5大赛区升级为6大赛区，增设安徽赛区。

本届新设了电磁组的竞赛单元，参赛者需要用电磁器件代替传统的光电和CCD，通过磁感应来进行赛道信息的获取。

当年的创意组比赛主题设定为“灾难救援”。

2011年在西北工业大学举办了第六届智能车竞赛，依然沿用了上届的光电组、CCD组和电磁组三种类型，并首次采用飞思卡尔32位微控制器。

创意组主题设定为智能交通管理。

2012年在南京师范大学举办了第七届智能车竞赛，从6大赛区升级为8大赛区，增加了山东赛区和浙江赛区。

本届电磁组要求两轮着地站立起来跑，通过在赛车中增加陀螺仪和倾角传感器，从而保持赛车的平衡。

赛道的宽度从50cm缩减为45cm，并且实现了双线判决。

2013年在哈尔滨工业大学举办了第八届智能车竞赛，本届竞赛还邀请了9所境外高校参加。

本届竞赛在赛道的路口加入了方向信号灯的判断，大赛逐步向着更加接近真实路况的方向发展。

本届的“彩蛋”出现在闭幕式上，卓晴老师深情演唱《我和草原有个约定》。

2014年在电子科技大学举办了第九届智能车竞赛，本届的创意赛上，热爱挑战的哈尔滨工业大学的同学展出了自制的独轮自平衡车，并向主办方提出了在未来的竞赛中加入独轮直立组的设想。

2015年在山东大学体育馆隆重举行了第十届智能车竞赛，这是最后一届“飞赛”，因为飞思卡尔半导体正式被恩智浦半导体收购，以后的智能车竞赛不能再叫“飞赛”了。

本届竞赛首次加入双车追逐的竞赛，采用电磁寻迹方式运行。

2016年在中南大学举行了第十一届智能车竞赛，本届竞赛设基础类、提高类两个类别共六个赛题组，基础类设光电组、摄像头组、电磁直立组、电轨组四个组别，提高组设双车追逐组和信标越野组；由于信标组的进入，智能汽车竞赛首次有了无赛道比赛模式。

2017年在常熟理工学院举行了第十二届智能车竞赛，竞赛分设竞速组、创意组两个大类包括光电四轮组、光电直立组、光电追逐组、电磁普通组、电磁节能组、电磁追逐组以及双车对抗组、四旋翼导航组共8个组别，并增加了环岛赛道新元素；同时特别增加了中小学组。

2018年在厦门大学嘉庚学院举办了第十三届智能车竞赛，本次竞赛分为光电四轮组、电磁三轮组、电磁直立组、双车会车组、无线节能组、信标组6个竞速组别，以及创意组和中小学组。

在上述的13届智能车竞赛中，中国海洋大学参加了其中的12届（第一届未获邀请），培养了大批优秀的工科人才，竞赛成绩逐年提高。

并形成了技术传承、追求卓越的团队精神，以及科技与人文同步发展的智能车文化。

提出了“大一看热闹、大二探门道、大三做主将、大四做指导”的贯穿大学四年的竞赛模式。

智能车是一个平台，不仅仅是一个舞台。

所谓平台，着重于对人的培养，就是小白进来，大牛出去！而舞台只是提供了一个展示你的空间，你进来的时候也许已经是大牛，只不过出去的时候多了一件锦袍！而这件锦袍不过是你在舞台上走一遭的战利品而已。

于是，在海大工程学院的六楼的智能车场地，就挂了一副不太讲究但一看就懂的“对联”：“入此门来选择奋斗，出此门去已成大牛”。

同学们会“为真才实学走进来，为勇闯世界走出去”。

海大智能车每年都会制定一个目标，并把这种目标以口号的方式固定下来，并在提前一年的宣讲会上喊出这些口号。

实际上，以口号的形式提出自己的未来目标，是需要极大勇气的！因为未来是不可知的，是要为自己的口号“负责”的。

而且这个目标一般都会稍高一点，“求乎其上，得乎其中；求乎其中，得乎其下”。

目标要让整个团队跳高才能够着，这样才会不断激发团队的活力，士气才能更加旺盛。

这些内容，在第十三届智能车竞赛现场的创新文化展上以展板的形式展示出来，引起了诸多参观师生的共鸣。

图1 智能车文化展内容令人欣慰的是，从2011到2017年，我提出的口号几乎都丝毫不差地得到了落实。

例如在2016年的宣讲会上，我提出了“2017，剑指国一”的口号，此时的海大智能车已经开展了10年，但从来没有拿过国一，这个口号实际上已经将海大智能车团队推到了风口浪尖上，拿不到海大智能车团队历年口号国一就太丢人了。

图2 2016年的宣讲会现场2017年3月份，我在山东大学千佛山校区参加山东赛区预备会议期间，走在控制学院旁边的蔡伦路上，看到玉兰花开，树下花瓣洒满一地，想起自己10年指导智能车竞赛的经历，以及“剑指国一”的雄心，不觉有感而发，做了这首《蝶恋花.千佛山校区重游》。

图3 蝶恋花词如果观察一下海大智能车历年来的获奖情况，你就会发现海大智能车几乎每年都是进步的，这从其最高奖的数量就可以看出来。